В 2020 году творческий коллектив ученых из Кызыла, Новосибирска, Санкт-Петербурга, Москвы под руководством заведующего лабораторией ТУВИКОПР СО РАН к.г.-м.н. Прудникова С.Г. выиграл грант РФФИ № 20-05-00605 «Событийно-хронологическая модель формирования неоген-четвертичных отложений Восточной Тувы» и успешно провел первые полевые научные исследования, направленные на решение целого ряда задач, каждую из которых можно отнести к геологическим загадкам нашей планеты.
асположены эти загадочные и малоизученные объекты в Туве. Это и уникальные и малодоступные щитовые вулканы Тувы, и самые протяженные в мире лавовые реки, и древнеледниковые озера, подобные Балтийскому морю-озеру, и ущелья прорыва, и загадочные «ребристые морены» на которых, кстати, расположен город Кызыл, жители которого даже не подозревает о том, что их формирование представляет одну из загадок природы, над решением которой бьются ученые всего мира.
Представленная вниманию работа в конечном итоге направлена на «Создание событийно-хронологической модели формирования неоген-четвертичных отложений Восточной Тувы на основе комплексного изучения методами абсолютной и относительной геохронологии разрезов терригенных и вулканогенных отложений». В истории исследований четвертичные отложения Восточной Тувы будут впервые исследованы с помощью новейших методов абсолютной геохронологии: Ar-Ar (аргон-аргонового) метода радиоизотопного датирования и метода оптически стимулированной люминесценции (OSL), фаунистического и палеоботанического анализов.
В настоящее время критичным моментом для региональных геологических исследований и картирования является отсутствие в целом для Алтае-Саянской области единой палеогеографической картины для различных уровней четвертичного времени. Это обусловлено разной степенью изученности районов, слабой обеспеченностью датировками абсолютного возраста пород и редкостью привязок к ним палеонтологических местонахождений (кроме интервала применения радиоуглеродного метода) и проявляется в вопросах, касающихся количества и масштабов оледенений в квартере. До сих пор не решен вопрос, в какой степени оледенения региона связаны с неотектоническим ростом гор и пересечением ими снеговой линии, а в какой степени с циклическими похолоданиями неоплейстоцена. Разрезы Восточной Тувы, сочетающие вулканогенные и терригенные отложения наиболее перспективны для комплексных геохронологических исследований, в том числе для поиска отложений, отражающих неоген-четвертичную границу. Однако, соответствующие разрезы данной территории по сравнению с разрезами других районов Алтай-Саянской области, где активно применялись усовершенствованные и новые методы абсолютного геохронологического датирования (Ar-Ar, OSL) являются одними из наименее изученных. До настоящего времени разрезы терригенных отложений в Восточной Туве за исключением спорадического применения палинологического анализа палеонтолого-стратиграфическими методами не исследованы. Соответственно, в пределах Восточной Тывы не установлено опорных обнажений, включающих слои с фауной, флорой для разных геологических интервалов позднего кайнозоя. Единичные находки остатков позвоночных не всегда имеют геологическую привязку, что не может обеспечивать приемлемый уровень биостратиграфического обоснования возраста геологических тел и геохронологию событий в регионе в течение позднего кайнозоя. Абсолютные датировки, полученные по вулканитам ряда разрезов К-Ar (калий-аргоновым) методом 20 лет назад имеют большой разброс, при том, что многие обнажения оказались не затронуты исследованиями.
Для решения вопроса о количестве оледенений Алтае-Саянской области а также поиска отложений, отражающих неоген-четвертичную границу, наиболее перспективными являются разрезы Восточной Тувы. Это объясняется как тем, что древние терригенные отложения могут быть законсервированы под вулканогенными осадками, так и возможностью комплексного применения методов абсолютной и относительной геохронологии, привязки местонахождений флоры и фауны к абсолютным датам. Не только для Восточной Тувы, но и Алтае-Саянской области в целом предоставляется уникальная перспектива решить вопрос с событиями эоплейстоцена-раннего неоплейстоцена: достоверно выделить ледниковые и межледниковые отложения или наоборот опровергнуть масштабные оледенения. Установленные палеонтологические местонахождения, привязанные к абсолютным датировкам (Ar-Ar, OSL) представляют большой интерес для региональной корреляции и позволяют в перспективе провести выделение региональных палеонтологических комплексов.
Созданная событийно-стратиграфическая модель Восточной Тувы может служить основой для региональной корреляции неоген-четвертичных отложений Алтае-Саянской области, а также межрегиональных корреляций отложений Алтае-Саянской области с южной частью Средней Сибири и Монголии. Результаты исследований будут использованы для геолого-съемочных работ ГГК-200, ГГК-1000, совершенствования серийной легенды и стратиграфической схемы Алтае-Саянской области. На их основе можно будет провести пространственно-временную локализацию россыпных месторождений.
Итогом первого года работы научной экспедиции стало изучение отложений Верхне-Харальского древнеледникового озера и долинных четвертичных базальтов Серлигхемской впадины. Впервые озерные отложения были обнаружены и изучены при проведении геологической съемки в 1953 г. М.Г. Гросвальдом, В.Б. Агентовым (Гросвальд М.Г., 1965). Озеро было расположено в небольшой депрессии занятой в настоящее время долинами рек Кара-Хем и Чаинды, составляющих р. Харал, и относится к краевым приледниковым озерам, образовавшимся в краевой части Азасского древнеледникового покровного ледника, предположительно позднеплейстоценового возраста (рис. 1,2). Главную роль в разрезе ледниково-озерных отложений играют так называемые голубовато-серые горизонтально-залегающие «ленточные» глины, которые распространены на площади 10 кв.км. Каждая лента представляет собой продукт накопления одного года и состоит из двух слоев, отвечающих разным сезонам осадконакопления – «зимнему» и «летнему». «Летний» (нижний) слой светло-серый, алевритовый или мелкопесчаный, толщиной до 1 мм; «зимний» (верхний) слой – темный сине-серый, глинистый (рис. 3, 4). Таким образом, ленточные глины, как кольца на срезе дерева, позволяют определить продолжительность существования ледникового озера (но не абсолютный возраст). По подсчетам М.Г. Гросвальда, вся вскрытая послеледниковым врезом ледниково-озерная толща имеет мощность 27 м и содержит до 3600 лент, из чего следует предположение, что приледниковое озеро существовало не менее 3,6 тыс. лет. В дальнейшем, при таянии ледникового покрова Азасского ледника произошло переполнение озера и сток его через небольшой водораздел в сторону соседней долины – р. Харал, переросший в катастрофический паводок, который привел к образованию второго феноменального природного явления – Харальского ущелья (рис. 5).
В полевых исследованиях 2020 г. принимали участие специалисты в области четвертичной геологии, геоморфологии и неотектоники руководитель проекта С.Г. Прудников (г. Кызыл), И.С. Новиков (г. Новосибирск), Д.В. Назаров (г. Санкт-Петербург), палеонтолог-стратиграф М.В. Михаревич (г. Новосибирск). В процессе работы Д.В. Назаровым с помощью дрона проводилось аэро-обследование местности с фиксацией всех четвертичных обнажений в районе. Выбирался объект, на котором производились горные работы по его расчистке и изучению (см. рис. 1, 2). С.Г. Прудниковым, И.С. Новиковым, Д.В. Назаровым проводилось описание и полевое диагностирование отложений, устанавливаются пространственно-временные взаимоотношения терригенных и вулканогенных толщ, проводится отбор образцов на абсолютные датировки новым методом абсолютного геохронологического датирования (OSL) (см. рис. 3, 4). Палеонтолог М.В. Михаревич занимается поиском перспективных для нахождения палинофлоры и ископаемых семян отложений, отбором образцов на соответствующие виды анализов, первичной промывкой проб, отобранных на палеокарпологический анализ с целью обогащения образцов ископаемыми диаспоридиями. Для определения абсолютного возраста четвертичных базальтов и определения их возрастного взаимоотношения с ледниковыми отложениями впервые были отобраны базальты Серлигхемской впадины на абсолютные датировки новым методом абсолютного геохронологического датирования (Ar-Ar).
В настоящее время проводится камеральная обработка полученных материалов, которая включают палинологический анализ, палеокарпологический анализ (М.В. Михаревич). Аr-Ar и OSL датирование будут проведены в профильных лабораториях ИГМ СО РАН и ВСЕГЕИ.
Работа выполнена по государственному заданию ТувИКОПР СО РАН (проект № АААА-А17-117072710021-1), РФФИ (проект № 20-05-00605 «Событийно-хронологическая модель формирования неоген-четвертичных отложений Восточной Тувы»).
Рисунок 1. Днище Верхне-Харальского древнеледникового озера в долине р. Чаинда с опорным разрезом ледниково-озерных отложений. (Фото Назарова Д.В. с дрона)
Рисунок 2. Опорный разрез ледниково-озерных отложений Верхне-Харальского ледникового озера. (Фото Назарова Д.В. с дрона).
Рисунок 3. Озерно-ледниковые отложения. (Фото Назарова Д.В.).
Рисунок 4. Голубовато-серые горизонтально-залегающие «ленточные» глины (Фото Прудникова С.Г.).
Рисунок 5. Харальское ущелье образовалось в результате катастрофического спуска Верхне-Харальского ледникового озера (Фото Назарова Д.В. с дрона)
ОБСУЖДЕНИЕ